《多目标决策》ppt课件

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1、第四章多目标决策分析第一节多目标决策的目标准则体系一、目标准则体系的意义在决策分析中，决策问题要达到的目的称为决策目标，用数值表示决策方案实现某个目标程度的标准和法则，称为决策准则。在多目标决策问题中，其目标或者经过逐层分解，或者依据决策主体要求和实际情况需要，形成的多层次结构的子目标系统，使得在最低一层子目标可以用单一准则进行评价，称之为目标准则体系。构造目标准则体系应注意的原则：一是系统性原则。二是可比性原则，三是可操作性原则。二、目标准则体系的结构（一）单层次目标准则体系各个目标都属于同一层次，每个目标无须分解就可以用单准则给出定量评价。

2、图4-1单层次目标准则体系第一节多目标决策的目标准则体系（二）序列型多层次目标准则体系目标准则体系的各个目标，均可以按序列分解为若干低一层次的子目标，各子目标又可以继续分解，这样一层层按类别有序地进行分解，直到最低一层子目标可以按某个准则给出数量评价为止。（三）非序列型多层次目标准则体系某一层次的各子目标，一般不单是由相邻上一层次某子目标分解而成，各子目标也不能按序列关系分属各类。相邻两层次子目标之间，仅按自身的属性建立联系，存在联系的子目标之间用实线连结，无实线连结的子目标之间，不存在直接联系。这类目标准则体系称为非序列型多层次目标准则体系。

3、三、评价准则和效用函数在多目标决策中，制定了目标准则体系，不同的目标用不同的评价准则衡量。因此，必须将不同度量单位的准则，化为无量纲统一的数量标度，并按特定的法则和逻辑过程进行归纳与综合，建立各可行方案之间具有可比性的数量关系。多目标决策中均可以由目标准则体系的全部结果值所确定。可行方案在每一个目标准则下，确定—个结果值，对目标准则体系，就得到一组结果值，并经过各目标准则的效用函数，得出一组效用值。这样，任何一个可行方案在总体上对决策主体的满意度，通过这些效用值按照某种法则并合而得，满意度是综合评价可行方案的依据。四、目标准则体系风险因素的处理

4、多目标决策的风险因素，应该在目标准则体系中对涉及风险因素的各子目标分别加以处理。对存在风险因素的所有目标准则都分别作这样的技术处理。于是，风险型多目标问题就转化为确定型多目标问题。第二节多维效用并合方法一、多维效用并合模型在图4-2中，设H表示可行方案的总效用值，即满意度，表示第二层子目标的效用值，如此类推，表示倒数第二层各子目标的效用值；表示最低一层各准则的效用值。符号“·”表示按某种规则和逻辑程序进行的效用并合运算。效用并合过程从下到上，逐层进行。最低一层各准则的效用，经过并合得到第三层子目标的效用并合得到第二层各目标的并合效用值最后，可行

5、方案的满意度多维效用并合的最满意方案为，其满意度（5-1）图4-2序列型多层次目标准则体系第二节多维效用并合方法二、多维效用并合规则在多目标决策中，根据决策目标的不同属性，效用并合采取不同方式进行。（一）距离规则二维效用并合的距离规则满足如下条件：当二效用同时达到最大值时，并合效用达到最大值；当二效用同时取最小值时，并合效用取零效用值；二效用之一达到最大值，均不能使并合效用达到最大值。二维效用平面上其余各点效用值，与该点与并合效用最大值点的距离成正比例。这种并合规则称之为距离规则。设二维效用函数，（5-2）公式(5-2)可以推广到多维情形，（5

6、-3）成本和效益的效用并合应该按距离规则进行，由公式（5-3）知，并合效用函数第二节多维效用并合方法（二）代换规则二维效用并合的代换规则适合如下情况：二效用对决策主体具有同等重要性，只要其中一个目标的效用取得最大值，无论其它效用取何值，即使取得最低水平，并合效用也达到最高水平，与二效用均达到最高水平一样。代换规则的二维效用并合公式为（5-4）推广到多维情形，维效用并合的代换规则公式为(5-5)（三）加法规则二维效用并合的加法规则适用于如下情况：二效用的变化具有相关性，对并合效用的贡献没有本质差异，并且可以互相线性地补偿，即一目标效用的减少可以由

7、另一目标效用值的增加得到补偿。加法规则的二维效用并合公式为（5-6）加法规则的维并合效用公式为（5-7）第二节多维效用并合方法（四）乘法规则乘法规则适用于如下情况：二目标效用对于并合效用具有同等重要性，相互之间完全不能替代，只要其中任意一个目标效用值为0，无论另一个目标效用取值多大，并合效用值均为0。乘法法则效用并合更一般的计算公式是乘法法则的二维效用并合公式为（5-8）（5-9）n维效用并合乘法规则的计算公式为(5-10)更一般的计算公式为（5-11）也可以表示为对数形式（5-12）第二节多维效用并合方法（五）混合规则混合规则适用于各目标效用

8、之间较为复杂的关系，是代换、加法和乘法三规则更为一般的情况。混合规则的二维效用并合公式（5-13）其中，≥－1称为形式因子。当≠0时，经过简单恒等变形